Благодаря у человека постоянная температура тела
Ответ на этот вопрос лежит больше в области физики, чем биологии или медицины.
И вправду, почему «человеческая температура» не 55, 25, 10 или 0, наконец?
С точки зрения эффективности, оптимальной была бы постоянная температура тела примерно 22-23 градуса (среднесуточная температура в наиболее удобных для жизни регионах планеты).
Если бы задачей эволюции было создание идеальной биомодели теплокровного, то схема была бы такой: рабочая температура тела равна среднесуточной, ночью и в холодную пору включаются функции внутреннего обогрева, а днем и в тёплое время года организм получает энергию от Солнца.
Внутри человеческого тела поддерживается постоянная температура, она повышается только в случае болезни. Организм сжигает в клетках питательные вещества для производства тепла. Большая часть съеденной пищи и произведенной из неё энергии уходит на обогрев тела. Даже в состоянии покоя тело производит столько тепла, что для комфорта человеку требуется более прохладная окружающая среда и воздух. Тело теряет тепло через поверхность кожи и в процессе дыхания. При значительных нагрузках мышцы могут вырабатывать столько тепла, как небольшой электрокамин.
Какой же орган в человеческом теле отвечает за поддержание температуры? Это гипоталамус, а температурные рецепторы на коже, внутри тела и в крови, выполняют роль датчиков. Когда слишком жарко, гипоталамус даёт команду участкам кожи на выделение пота. Кровеносные сосуды при этом расширяются, увеличивая теплоотдачу. Когда слишком холодно, гипоталамус сокращает прилив крови к конечностям и вынуждает мышцы вырабатывать дополнительное тепло с помощью дрожания (интенсивного и частого сокращения). Помимо этого, он стимулирует производство гормонов щитовидной железой, которые заставляют клетки быстрее сжигать питательные вещества, производя больше тепла.
Человек и остальные теплокровные существа очень далеки от оптимальной модели и почти не экономят энергию. А экономить имеет смысл: если змея или крокодил, после удачной охоты, может не есть несколько недель или даже месяцев, то люди, в отличие от хладнокровных, питаются раз в десять больше и чаще, отдавая до 90% энергии на обогрев тела, ведь наша рабочая температура гораздо выше температуры окружающей среды.
И это всё это ради автономности. Рептилии всецело зависят от температуры окружающей среды, выползая греться с первыми лучами солнца. У некоторых хладнокровных (например, ящериц) даже есть специальные кожистые «паруса», как у ископаемых динозавров и птеродактилей, выполняющие роль теплоуловителей. Человеку не требуются внешние источники энергии, у нас есть свой «внутренний двигатель».
Характерно, что и остальные теплокровные обитатели нашей планеты поддерживают в своих организмах примерно такой же температурный диапазон. У одомашненных парнокопытных, — коровы, лошади, козы, овцы и пр., — температура тела около 39 градусов; свиней — 39,7; кроликов — 39,8; у большинства птиц — выше 40.
Практически все теплокровные существа живут и функционируют в довольно узком диапазоне температур — от 35 до 41 градуса Цельсия. Особенность заключена в свойствах основного теплоносителя — воды, из которой состоит 70% тела человека (равно как и прочих теплокровных), а её теплоёмкость минимальна в диапазоне температур от 36 до 40 градусов. Именно в эту нишу попадают почти все теплокровные организмы планеты Земля.
Человеку требуется постоянный внутренний подогрев для поддержания температуры тела выше температуры окружающей среды. Иными словами, нам все время нужно греть воду внутри себя, а эффективнее всего это делать в узком диапазоне температур, поскольку для нагрева воды при 37 градусах требуется меньше всего килокалорий. Энергетически это самая выгодная для поддержания температура. Любой конструктор сделал бы то же самое, используя законы физики.
Если вам понравилась публикация – не забудьте:
– нажать “палец вверх”;
– подписаться на канал;
– оставить комментарий.
Источник
У человека температура тела человека поддерживается на относительно постоянном уровне, несмотря не колебания температуры внешней среды. Например, при измерении в подмышечной впадине температура тела у здорового человека равна 36,5-36,9°С.
Образование тепла в организме происходит при окислении белков, углеводов и жиров. Эти химические реакции сопровождаются выделением энергии, часть которой запасается в виде АТФ, а оставшаяся – рассеивается в виде тепла. Наиболее интенсивное теплообразование в организме идет в мышцах (при мышечном сокращении), в печени и в почках. Образовавшееся в организме тепло разносится кровью по всему телу.
Регуляция теплообразования в организме осуществляется за счет изменения интенсивности окислительных реакций. При повышении температуры внешней среды до 25-30°С обмен веществ в организме замедляется, и теплообразование уменьшается. Это защищает организм от перегревания. При понижении температуры внешней среды ниже 15°С обмен веществ ускоряется, и теплообразование значительно усиливается.
Сохранение постоянной температуры тела у человека возможно при том условии, что количество тепла, образующегося в организме, будет равно количеству тепла, отдаваемого в окружающую среду. Потеря тепла органами и тканями в большой степени зависит от их местоположения: поверхностно расположенные органы (например, кожа) отдают больше тепла и охлаждаются сильнее, чем внутренние органы, более защищенные от охлаждения. В среднем теплоотдача у человека в состоянии покоя составляет 419 кДж (100 ккал) в час, из них 80% тепла человек отдает через кожу.
Отдача избыточного тепла из организма в окружающую среду может происходить тремя
способами: путем теплоизлучения, теплопроведения и испарения.
Теплоизлучение – способ отдачи тепла в виде инфракрасного излучения;
Теплопроведение – теплоотдача при непосредственном контакте, соприкосновении кожи
человека с другими предметами;
Теплоотдача путем испарения – способ рассеяния организмом тепла в окружающую среду
за счет его затраты на испарение воды с поверхности кожи и легких.
Интенсивность теплоизлучения и теплопроведения зависит от разности температур кожи и окружающей среды. Таким образом, изменяя температуру кожи, можно регулировать теплоизлучение и теплопроведение. На холоде кровеносные сосуды кожи, главным образом артериолы, сужаются, и большее количество крови поступает в сосуды брюшной полости. Кожа, получая меньше теплой крови, излучает меньше тепла и меньше нагревает окружающую среду – теплоотдача уменьшается.
В значительной степени препятствует теплоотдаче слой подкожной жировой клетчатки (жир имеет низкую теплопроводность и является хорошим теплоизолятором). Одежда тоже служит человеку средством для уменьшения теплоотдачи. При этом потере тепла препятствует тот слой неподвижного воздуха, который находится между одеждой и кожей,
так как воздух – плохой проводник тепла. Обнаженное тело, напротив, теряет тепло, потому что воздух на его поверхности все время сменяется. Поэтому температура кожи на обнаженных частях тела значительно ниже, чем на одетых.
При высокой температуре окружающей среды сосуды кожи расширяются, теплая кровь приливает к коже, температура кожи повышается – теплоотдача растет. Кроме того, при высокой температуре окружающей среды большое значение имеет испарение пота с поверхности кожи. На испарение 1 мл воды расходуется 2,4 кДж (0,58 ккал). В состоянии покоя организм человека может отдать путем испарения треть всего тепла, выработанного за целый день. При повышении температуры окружающей среды или при большой физической нагрузке потоотделение увеличивается (до 12 л в сутки), и теплоотдача существенно возрастает.
Таким образом, регуляция температуры тела осуществляется путем совместного действия механизмов, регулирующих интенсивность обмена веществ, и механизмов, регулирующих кровоснабжение кожи, потоотделение и дыхание. Существуют нервные и гуморальные механизмы терморегуляции.
Нервный механизм терморегуляции. Центр терморегуляции расположен в гипоталамусе. Основным раздражителем этого центра являются нервные импульсы, поступающие от тепловых и холодовых рецепторов кожи. Кроме того, на центр терморегуляции оказывает влияние температура крови. Центр в гипоталамусе перерабатывает поступившую информацию о температуре и посылает соответствующие эфферентные сигналы, которые влияют на уровень образования тепла в мышцах и внутренних органах, перераспределение крови и испарение. Так осуществляется рефлекторная регуляция температуры тела при охлаждении или перегревании.
Определенную роль в регуляции температуры тела играет кора больших полушарий, обеспечивая условнорефлекторные поведенческие реакции (например, обмахивание веером, включение вентилятора, смену одежды).
Гуморальный механизм терморегуляции. В регуляции температуры тела принимают участие железы внутренней секреции, главным образом, щитовидная железа и надпочечники. В условиях охлаждения происходит усиленное выделение в кровь тироксина, повышающего обмен веществ. Адреналин, выделяемый в кровь надпочечниками, усиливает окислительные процессы в тканях, увеличивает теплообразование и сужает сосуды кожи, тем самым уменьшая теплоотдачу.
Гипотермия и гипертермия. Если человек длительное время находится в условиях сильно повышенной или пониженной температуры внешней среды, то физиологические механизмы терморегуляции могут оказаться недостаточными, и происходит перегревание тела – гипертермия, или охлаждение тела – гипотермия.
Гипертермия – перегревание, накопление избыточного тепла в организме человека с повышением температуры тела, вызванное внешними факторами, затрудняющими теплоотдачу во внешнюю среду или увеличивающими поступление тепла извне. Иногда гипертермией называют и лихорадку – защитно-приспособительную реакцию организма в ответ на воздействие патогенных раздражителей (например, при инфекционных заболеваниях), приводящую к перестройке процессов терморегуляции и повышению температуры тела.
В медицине искусственная гипертермия может применяться с лечебными целями для лечения онкологических заболеваний (злокачественных опухолей), при котором тело пациента, его участки, или отдельные органы подвергаются воздействию высокой температуры (свыше 39°С, вплоть до 44-45°С), в результате чего повышается эффективность применения лучевой или химиотерапии, либо радиотерапии.
При перегреве организма человека выше 42°С наступают серьезные нарушения в системах жизнеобеспечения и развивается тепловой удар. При дальнейшем повышении температуры происходит необратимое нарушение структуры и функции белковых молекул в организме, несовместимое с жизнью. В связи с этим наибольшее внимание привлекают методы местной (локальной) гипертермии, хотя большинство из них до сих пор находится в стадии разработки или клинических испытаний. Вариантом локальной гипертермии, применяемой в медицине для деструкции пораженных тканей, является термокоагуляция.
Гипотермия – переохлаждение, состояние организма, при котором температура тела падает ниже, чем требуется для поддержания нормального обмена веществ и функционирования. При гипотермии скорость обмена веществ в организме снижается, что приводит к уменьшению потребности в кислороде. Это обстоятельство используется в медицинской практике, когда применяют искусственную местную или общую гипотермию. К местной гипотермии прибегают для лечения кровотечений, травм и воспалений. Общую гипотермию организма применяют при операциях на сердце и головном мозге, при лечении черепно-мозговой травмы, при внутричерепных кровоизлияниях. При гипотермии пациенты легче переносят временное выключение сердечной деятельности, остановку дыхания и кровообращения. Гипотермию прекращают быстрым согреванием тела.
ответил
20 Ноя, 19
от
олейчик
Источник
“Норма для каждого человека – явление
объективное, реальное, индивидуальное… Нормальная
система – всегда оптимально функционирующая система”.
В. Петленко
Температура тела – комплексный показатель
теплового состояния организма человека, отражающий
сложные отношения между теплопродукцией (выработкой
тепла) различных органов и тканей и теплообменом
между ними и внешней средой. Средняя температура
человеческого тела обычно колеблется в диапазоне
между 36,5 и 37,2 градусами по Цельсию, благодаря
внутренним экзотермическим реакциям и наличию “предохранительных
клапанов”, позволяющих удалять избыток тепла при
потении.
“Термостат” (гипоталамус) находится
в головном мозгу и постоянно занимается терморегуляцией.
В течение суток температура тела у человека колеблется,
что является отражением суточных ритмов (подробнее
о которых Вы можете прочитать в предыдущем номере
рассылки – “Биологические ритмы” от 15.09.2000,
который Вы найдете в “архиве” на сайте рассылки):
разница между температурой тела рано утром и вечером
достигает 0,5 – 1,0°С. Выявлены температурные различия
между внутренними органами (несколько десятых градуса);
разница между температурой внутренних органов, мышц
и кожи может составлять до 5 – 10°С.
У женщин температура меняется в зависимости
от фазы менструального цикла, если обычно температура
тела женщины 37°С, она понижается до 36,8°С в первые
дни цикла, перед овуляцией падает до 36,6°С, затем,
накануне следующей менструации, повышается до 37,2°С,
а потом снова достигает 37°С. Кроме того, установлено,
что у мужчин температура в области яичек на 1,5°С
ниже, чем на остальной поверхности тела и температура
некоторых частей тела отличается в зависимости от
физических нагрузок и их положения.
Например, термометр, помещенный в
рот, покажет температуру на 0,5°С ниже, чем у желудка,
почек и других органов. Температура различных областей
тела условного человека при температуре окружающей
среды 20°С внутренние органы – 37°С подмышечная
впадина – 36°С глубокая мышечная часть бедра – 35°С
глубокие слои икроножной мышцы – 33°С область локтевого
сгиба – 32°С кисть – 28°С центр стопы – 27-28°С
Критической температурой тела считается 42°С, при
ней происходит нарушение обмена веществ в тканях
мозга. Организм человека лучше приспособлен к холоду.
Например, понижение температуры тела до 32°С вызывает
озноб, но не представляет очень серьезной опасности.
При 27°С наступает кома, происходит
нарушение сердечной деятельности и дыхания. Температура
ниже 25°С критическая, но некоторым людям при переохлаждении
удается выжить. Так, один мужчина, засыпанный семиметровым
снежным сугробом и откопанный через пять часов,
находился в состоянии неизбежной смерти, причем
ректальная температура была 19°С. Ему удалось сохранить
жизнь. Известны еще два случая, когда больные, переохлажденные
до 16°С, выжили.
Повышенная температура
Гипертермия – ненормальное повышение
температуры тела выше 37°С в результате заболевания.
Это весьма распространенный симптом, который может
наблюдаться при неполадках в любой части или системе
организма. Не спадающая долгое время повышенная
температура свидетельствует об опасном состоянии
человека. Повышенная температура бывает: низкая
(37,2-38°С), средняя (38-40°С) и высокая (свыше
40°С). Температура тела выше 42,2°С приводит к потере
сознания. Если она не спадает, то происходит повреждение
головного мозга.
Гипертермия подразделяется на перемежающуюся,
временную, постоянную и рецидивную. Перемежающаяся
гипертермия (лихорадка) считается наиболее распространенным
типом, характеризуемым дневными перепадами температуры
выше нормы. Временная гипертермия означает дневное
понижение температуры до уровня нормы, а затем новое
повышение выше нормы. Временная гипертермия с большим
температурным интервалом обычно вызывает озноб и
повышение потоотделения. Ее еще называют септической
лихорадкой.
Постоянная гипертермия – постоянное
повышение температуры с небольшими перепадами (флуктуациями).
Рецидивная гипертермия означает перемежающиеся лихорадочные
и апиретические (характеризующиеся отсутствием повышенной
температуры) периоды. Еще одна классификация учитывает
длительность гипертермии: короткая (менее трех недель)
или затяжная. Затяжная гипертермия может наблюдаться
при повышении температуры по неизвестным причинам,
когда тщательное исследование не может дать объяснения
вызывающих ее причин. У младенцев и детей младшего
возраста наблюдается высокая температура в течение
более длительных периодов времени, с большими перепадами
и более быстрым ростом температуры, чем у детей
старшего возраста и взрослых.
Возможные причины гипертермии
При повышении температуры выше нормы
обязательно обратитесь к врачу для выяснения возможной
причины гипертермии. Повышение температуры выше
41°С – повод для немедленной госпитализации.
Расстройство иммунного комплекса
При таких расстройствах (дисфункциях) обычно наблюдается
низкая гипертермия, хотя могут возникать и средние
перепады при эритеме. Гипертермия может быть перемежающейся
и временной, как при синдроме приобретенного иммунного
дефицита (при СПИДе) или при системной красной волчанке,
а также она может быть постоянной, как при полиартрите.
Наряду со стандартными жалобами (утомляемость, потеря
веса) гипертермия может вызывать повышение потоотделения
по ночам.
Инфекционные и воспалительные заболевания
Гипертермия может быть низкой (как при болезни Крона
или язвенном колите) или высокой (как при бактериологической
пневмонии); перемежающейся (как при инфекционном
мононуклеозе, отите); септической (как при абсцессе
легких, гриппе, эндокардите); постоянной (как при
менингите); рецидивной (как при малярии). Повышение
температуры может происходить внезапно, как при
синдроме токсического шока, или это повышение температуры
может происходить постепенно, как при микроплазменной
пневмонии. При гепатите гипертермия может быть лишь
предвестником болезни, а при аппендиците, наоборот,
означать острую стадию заболевания. Если температура
внезапно повышается на фоне тахикардии (учащении
сердцебиения), одышки и спутанности сознания, это
может означать опасный для жизни септический шок,
который бывает при перитоните и грамотрицательной
бактериемии.
Опухоли При первичных опухолях
и метастазах могут возникать длительные периоды
повышенной температуры разного свойства. Например,
при острой лейкемии могут наблюдаться медленно возникающая
низкая гипертермия, бледность, кровотечения. При
этом же заболевании гипертермия может появиться
внезапно, быть высокой и сопровождаться кровотечением.
Иногда лимфома Ходжкина вызывает лихорадку Пеля-Эбштейна
и рецидивную гипертермию.
Расстройство терморегуляции
Внезапное и резкое повышение температуры до 41,7°С
обычно наблюдается при таких опасных для жизни заболеваниях,
как инсульт, тиреотоксический криз, злокачественная
гипертермия, а также при повреждениях центральной
нервной системы. Низкая и средняя гипертермия сопровождается
повышенным потоотделением.
Лекарственные препараты Гипертермия
и сыпь обычно возникают вследствие повышенной чувствительности
к противогрибковым препаратам, сульфониламидам,
антибиотикам пенициллиновой группы и др. Гипертермия
может наблюдаться при химиотерапии. Она может вызываться
лекарственными препаратами, провоцирующими потоотделение.
Гипертермия может также возникать при токсичных
дозах некоторых препаратов.
Процедуры Перемежающаяся или
временная гипертермия может наблюдаться после хирургических
операций. Переливание крови также обычно вызывает
внезапное повышение температуры и озноб. Диагностика
Внезапная или постепенно проявляющаяся гипертермия
иногда сопутствует радиологическим исследованиям,
в которых используется контрастная среда.
Нечто интересное
Самая высокая температура
Самая высокая температура тела 10 июля 1980 г. в
больницу Грейди Мемориал в Атланте, шт. Джорджия,
США, поступил 52-летний Уилли Джонс, получивший
тепловой удар. Температура его оказалась равна 46,5°
С. Из больницы пациент был выписан через 24 дня.
Самая низкая температура тела
Самая низкая документально подтвержденная температура
человеческого тела была зарегистрирована 23 февраля
1994 г. в Реджайне, пр. Саскачеван, Канада, у 2-летней
Карли Козолофски. После того как дверь ее дома случайно
оказалась запертой и девочка в течение 6 ч оставалась
на морозе при температуре – 22°С, ее ректальная
температура была равна 14,2°С
Из “Книги рекордов Гиннесса”
Температура у животных У летучих
мышей в состоянии спячки – 1,3°, у золотистого хомячка
– 3,5°, у слона – 3,5°, у лошади – 37,6°, у коровы
– 38,3°, у кошки – 38,6°, у собаки – 38,9°, у барана
– 39°, у свиньи – 39,1°, у кролика – 39,5°, у козы
– 39,9°, у курицы – 41,5°, у ящерицы на солнце –
50-60°С.
Кандидат медицинских наук, Анастасия Топоркова
Смотрите также:
У нас также читают:
Источник